Sıcakta eriyen yapıştırıcı - Hot-melt adhesive

"Tutkal Tabancası" buraya yönlendirir. Bant için bkz Tutkal Tabancası (bant) .
Tutkal çubuğu yüklü bir sıcak tutkal tabancası

Sıcak tutkal olarak da bilinen sıcakta eriyen yapışkan ( HMA ), bir sıcak tutkal tabancası kullanılarak uygulanmak üzere tasarlanmış çeşitli çaplarda katı silindirik çubuklar olarak yaygın olarak satılan bir termoplastik yapışkan biçimidir . Tabanca , kullanıcının tabanca üzerindeki mekanik bir tetik mekanizmasıyla veya doğrudan parmak basıncıyla tabancanın içinden ittiği plastik yapıştırıcıyı eritmek için sürekli çalışan bir ısıtma elemanı kullanır . Isıtılmış ağızlıktan sıkılan yapıştırıcı, başlangıçta cildi yakacak ve hatta kabartacak kadar sıcaktır. Tutkal sıcakken yapışkandır ve birkaç saniye ile bir dakika arasında katılaşır. Sıcakta eriyen yapıştırıcılar daldırma veya püskürtme yoluyla da uygulanabilir ve hem yapıştırma hem de reçine döküme ucuz bir alternatif olarak hobi ve zanaatkarlar arasında popülerdir .

Endüstriyel kullanımda, sıcakta eriyen yapıştırıcılar solvent bazlı yapıştırıcılara göre çeşitli avantajlar sağlar. Uçucu organik bileşikler azaltılır veya elimine edilir ve kurutma veya sertleştirme aşaması ortadan kalkar. Sıcakta eriyen yapıştırıcılar uzun raf ömrüne sahiptir ve genellikle özel önlemler alınmadan atılabilir. Dezavantajlardan bazıları, alt tabakanın termal yükünü, kullanımın daha yüksek sıcaklıklara duyarlı olmayan alt tabakalarla sınırlandırılmasını ve daha yüksek sıcaklıklarda yapıştırıcının tamamen erimesine kadar olan bağ mukavemetinin kaybını içerir. Bu, katılaştıktan sonra örneğin nemle (örneğin reaktif üretanlar ve silikonlar) daha fazla kürlenen veya ultraviyole radyasyonla kürlenen bir reaktif yapıştırıcı kullanılarak azaltılabilir . Bazı HMA'lar kimyasal saldırılara ve hava koşullarına dayanıklı olmayabilir. HMA'lar katılaşma sırasında kalınlık kaybetmezler; solvent bazlı yapıştırıcılar, kuruma sırasında tabaka kalınlığının %50-70'ine kadarını kaybedebilir.

Sıcak eriyik spesifik özellikler

Eriyik viskozitesi
En dikkat çekici özelliklerden biri. Uygulanan yapıştırıcının yayılmasını ve yüzeylerin ıslanmasını etkiler. Sıcaklığa bağlı, daha yüksek sıcaklık viskoziteyi düşürür.
Erime akış indeksi
Baz polimerin moleküler ağırlığı ile kabaca ters orantılı bir değer. Yüksek erime akış indeksli yapıştırıcıların uygulanması kolaydır ancak daha kısa polimer zincirleri nedeniyle zayıf mekanik özelliklere sahiptir. Düşük erime akış indeksli yapıştırıcılar daha iyi özelliklere sahiptir ancak uygulanması daha zordur.
Kap ömrü stabilitesi
Erimiş haldeki kararlılık derecesi, ayrışma ve kömürleşme eğilimi. Yapıştırıcının biriktirmeden önce uzun süre eridiği endüstriyel işlemler için önemlidir.
Bağ oluşum sıcaklığı
Altında alt tabakaların yeterince ıslanmadığı minimum sıcaklık.

Genel terimler

Açık zaman
Yüzeyin hala yeterli yapışmayı koruduğu bir bağ oluşturmak için çalışma süresi, hızlı sertleşen HMA'lar için saniyelerden basınca duyarlı yapıştırıcılar için sonsuzluğa kadar değişebilir.
Ayarlanan zaman
Kabul edilebilir güçte bir bağ oluşturma zamanı.
çakmak
Yapıştırıcının yüzey yapışkanlık derecesi; ıslak yüzeyler arasındaki bağın gücünü etkiler.
yüzey enerjisi
Farklı türdeki yüzeylerin ıslanmasını etkiler .

Kullanılan malzemeler

Sıcakta eriyen yapıştırıcılar genellikle çeşitli katkı maddeleri içeren bir temel malzemeden oluşur. Bileşim genellikle , en düşük servis sıcaklığının altında bir cam geçiş sıcaklığına (kırılganlığın başlangıcı) ve ayrıca uygun şekilde yüksek bir erime sıcaklığına sahip olacak şekilde formüle edilir . Kristalleşme derecesi mümkün olduğu kadar yüksek ancak izin verilen büzülme sınırları dahilinde olmalıdır . Eriyik viskozitesi ve kristalleşme hızı (ve karşılık gelen açık kalma süresi) uygulamaya göre uyarlanabilir. Daha hızlı kristalleşme oranı genellikle daha yüksek bağ kuvveti anlamına gelir. Yarı kristal polimerlerin özelliklerine ulaşmak için, amorf polimerler çok yüksek moleküler ağırlıklar ve dolayısıyla makul olmayan şekilde yüksek eriyik viskozitesi gerektirir; amorf polimerlerin sıcak eriyik yapıştırıcılarda kullanımı genellikle sadece değiştiriciler olarak kullanılır. Bazı polimerler zincirleri arasında hidrojen bağları oluşturarak polimeri güçlendiren sahte çapraz bağlar oluşturabilir.

Polimerin doğası ve yapışkanlık (denilen arttırmak için kullanılan katkı maddeleri yapıştırıcılar ) alt-tabaka ile karşılıklı moleküler etkileşim ve etkileşiminin doğasını etkiler. Ortak bir sistemde, ana polimer olarak EVA , yapışkanlaştırıcı olarak terpen-fenol reçinesi (TPR) kullanılır. İki bileşen , vinil asetatın karbonil grupları ile TPR'nin hidroksil grupları arasındaki asit-baz etkileşimlerini , alüminyum substratların yüzeyinde TPR'nin fenolik halkaları ile hidroksil grupları arasında kompleksler oluşur ve yüzeylerinde karbonil grupları ile silanol grupları arasındaki etkileşimleri gösterir . cam substratlar oluşur. Polar gruplar, hidroksiller ve amin grupları, kağıt veya ahşap veya doğal lifler gibi substratlar üzerinde polar gruplarla asit-baz ve hidrojen bağları oluşturabilir. Polar olmayan poliolefin zincirleri, polar olmayan substratlarla iyi etkileşime girer. Alt tabakanın iyi ıslanması , yapıştırıcı ile alt tabaka arasında tatmin edici bir bağ oluşturmak için esastır. Daha polar bileşimler, daha yüksek yüzey enerjilerinden dolayı daha iyi yapışma eğilimi gösterirler . Amorf yapıştırıcılar kolayca deforme olurlar, yapıları içindeki mekanik gerilimin çoğunu dağıtma eğilimi gösterirler ve yapıştırıcı-alt tabaka arayüzü üzerinde sadece küçük yükleri geçirirler; Nispeten zayıf bir apolar-apolar yüzey etkileşimi bile, esas olarak kohezyon bozukluğuna eğilimli oldukça güçlü bir bağ oluşturabilir. Molekül ağırlıklarının dağılımı ve kristallik derecesi, erime sıcaklığı aralığının genişliğini etkiler. Kristal yapıya sahip polimerler, karşılık gelen amorf olanlardan daha sert olma ve daha yüksek kohezyon gücüne sahip olma eğilimindedir, ancak aynı zamanda yapışkan-alt-tabaka ara yüzüne daha fazla gerilim aktarır. Polimer zincirlerinin daha yüksek moleküler ağırlığı, daha yüksek gerilme mukavemeti ve ısı direnci sağlar. Doymamış bağların varlığı, yapıştırıcıyı otooksidasyona ve UV bozulmasına karşı daha duyarlı hale getirir ve antioksidanların ve stabilizatörlerin kullanılmasını gerektirir.

Yapıştırıcılar genellikle şeffaf veya yarı saydam, renksiz, saman renginde, ten rengi veya kehribar rengindedir. Pigmentli versiyonlar da yapılır ve hatta ışıltılı parıltılı versiyonlar da yapılır. Polar gruplar, aromatik sistemler ve ikili ve üçlü bağlar içeren malzemeler, polar olmayan tamamen doymuş maddelerden daha koyu görünme eğilimindedir; su berraklığında bir görünüm istendiğinde, uygun polimerler ve katkı maddeleri, örneğin hidrojene yapışkanlaştırıcı reçineler kullanılmalıdır.

Katılaşmadan sonra polimerde çapraz bağların oluşmasıyla bağ kuvvetinin ve servis sıcaklığının artması sağlanabilir . Bu, artık nemle (örneğin, reaktif poliüretanlar, silikonlar), ultraviyole radyasyona maruz bırakılan , elektron ışımasına maruz bırakılan polimerler kullanılarak veya diğer yöntemlerle elde edilebilir.

Suya ve solventlere karşı direnç, bazı uygulamalarda kritik öneme sahiptir. Örneğin tekstil endüstrisinde kuru temizleme solventlerine karşı direnç gerekebilir. Gazlara ve su buharına karşı geçirgenlik istenebilir veya istenmeyebilir. Hem temel malzemelerin hem de katkı maddelerinin toksik olmaması ve kokuların olmaması gıda ambalajı için önemlidir.

Çocuk bezleri gibi toplu tüketime yönelik tek kullanımlık ürünler , biyolojik olarak parçalanabilen HMA'ların geliştirilmesini gerektirir . Araştırma, örneğin, gerçekleştirilen olan laktik asit poliesterleri, polikaprolakton ile soya proteini , vs.

Sıcakta eriyen yapıştırıcıların olası temel malzemelerinden bazıları aşağıdakileri içerir:

  • Etilen-vinil asetat (EVA) kopolimerleri, düşük performanslı, düşük maliyetli ve yapışkan çubuklar için en yaygın malzeme (örneğin, açık amber renkli Thermogrip GS51, GS52 ve GS53). 30 ila 50 °C arasında yeterli mukavemet sağlarlar ancak 60–80 °C'nin altında kullanımla sınırlıdırlar ve yük altında düşük sürünme direncine sahiptirler. Vinil asetat monomer içeriği, polimerin ağırlığına göre yaklaşık yüzde 18-29'dur. Yüksek miktarlarda yapıştırıcılar ve mumlar sıklıkla kullanılır; örnek bir bileşim %30-40 EVA kopolimeridir (dayanıklılık ve dayanıklılık sağlar), %30-40 yapıştırıcı reçinedir (ıslanmayı ve yapışmayı iyileştirir), %20-30 mumdur (genellikle parafin bazlı; viskoziteyi azaltır, sertleşme hızını değiştirir , maliyeti düşürür) ve %0.5-1.0 stabilizatör. Özel uygulamalar için dolgu maddeleri eklenebilir. -40 ila +80 °C arasındaki servis sıcaklıkları ve hem kısa hem de uzun açık kalma süreleri ve çok çeşitli eriyik viskoziteleri için formüle edilebilir. Uygun stabilizatörlerle daha da geliştirilebilen yüksek sıcaklıklarda yüksek stabilite ve ultraviyole radyasyona karşı direnç . Yüksek vinilasetat içeriği, sıcakta eriyen basınca duyarlı bir yapıştırıcının (HMPSA) formüle edilmesine hizmet edebilir . EVA formülasyonları parafin ile uyumludur. EVA, orijinal sıcakta eriyen bileşimin temeliydi. Kopolimerin bileşimi, özelliklerini etkiler; artan etilen içeriği, polietilen gibi polar olmayan substratlara yapışmayı desteklerken, vinil asetatın artan içeriği, kağıt gibi polar substratlara yapışmayı destekler. Daha yüksek etilen içeriği ayrıca mekanik mukavemeti, blok direncini ve parafin çözünürlüğünü arttırır. Daha yüksek vinil asetat içeriği, daha yüksek esneklik, yapışma, sıcak yapışma ve daha iyi düşük sıcaklık performansı sağlar. Yapıştırıcı sınıfı EVA genellikle %14–35 vinil asetat içerir. Daha düşük moleküler ağırlıklı zincirler, daha düşük erime viskozitesi, daha iyi ıslanma ve gözenekli yüzeylere daha iyi yapışma sağlar. Daha yüksek moleküler ağırlıklar, yüksek sıcaklıklarda daha iyi kohezyon ve daha iyi düşük sıcaklık davranışı sağlar. Artan vinil asetat oranı, malzemenin kristalliğini düşürür, optik netliği, esnekliği ve tokluğu iyileştirir ve solventlere karşı direnci kötüleştirir. EVA, örneğin peroksitler ile çapraz bağlanabilir ve ısıyla sertleşen bir malzeme elde edilebilir. EVA'lar aromatik hidrokarbon reçineleri ile birleştirilebilir. EVA'ya bütadienin aşılanması yapışmasını iyileştirir. Yüksek polar grup içeriği nedeniyle dielektrik özellikleri zayıftır, dielektrik kaybı orta derecede yüksektir. Polipropilen HMA'lar, yüksek frekanslı elektronikler için daha iyi bir seçimdir. EVA'lar optik olarak daha nettir ve poliolefinlerden daha fazla gaz ve buhar geçirgendir. EVA HMA'ların yaklaşık yarısı paketleme uygulamalarında kullanılmaktadır. EVA'ların kriyojenik öğütülmesi , ısıyla yapıştırma uygulamaları için suda dağılabilen küçük parçacıklar sağlayabilir. EVA, öncelikle asetik asit kaybı ve zincirde bir çift bağ oluşumu ve oksidatif bozunma ile bozunabilir. EVA, yumuşak basınca duyarlı yapıştırıcılardan mobilya yapımı için sert yapısal yapıştırıcılara kadar çok çeşitli HMA'lar halinde birleştirilebilir.
    • Etilen - akrilat kopolimerleri, EVA'dan daha düşük cam geçiş sıcaklığına ve zor yüzeylere bile daha yüksek yapışma özelliğine sahiptir. Daha iyi termal direnç, metallere ve cama daha fazla yapışma. Düşük sıcaklıkta kullanıma uygundur. Etilen-vinilasetat- maleik anhidrit ve etilen-akrilat-maleik anhidrit terpolimerleri çok yüksek performans sunar. Örnekler, etilen n -bütil akrilat (EnBA), etilen-akrilik asit (EAA) ve etilen-etil asetat (EEA).
  • Poliolefinler (PO) ( polietilen (genellikle LDPE ama aynı zamanda daha yüksek bir erime noktasına ve daha iyi sıcaklık direncine sahip olan HDPE ), ataktik polipropilen (PP veya APP), polibüten-1 , oksitlenmiş polietilen vb.), zor için düşük performans - plastikleri yapıştırmak için. Polipropilene çok iyi yapışma, iyi nem bariyeri , polar çözücülere ve asit, baz ve alkol çözeltilerine karşı kimyasal direnç . EVA ve poliamidlere kıyasla daha uzun açıkta kalma süresi. Poliolefinler düşük yüzey enerjisine sahiptir ve çoğu metal ve polimerin iyi ıslanmasını sağlar. Metalosen -katalizör sentezlenmiş poliolefinler, dar bir moleküler ağırlık dağılımına ve buna bağlı olarak dar erime sıcaklığı aralığına sahiptir. Nispeten yüksek kristallik nedeniyle, polietilen bazlı yapıştırıcılar opak olma eğilimindedir ve katkı maddelerine bağlı olarak beyaz veya sarımtır. Polietilen sıcak eriyikler yüksek kap ömrü stabilitesine sahiptir, kömürleşmeye meyilli değildir ve orta sıcaklık aralıkları ve gözenekli esnek olmayan alt tabakalar için uygundur. Azot veya karbon dioksit eriyik içine dahil edilebilir, yayılmayı ve açıkta kalma süresini artıran ve alt tabakaya ısı transferini azaltan bir köpük oluşturarak , ısıya daha duyarlı alt tabakaların kullanılmasına izin verir; genellikle polietilen bazlı HMA'lar kullanılır. Köpürebilen HMA'lar 1981'den beri piyasada mevcuttur. Amorf polipropilen HMA'ların iyi dielektrik özellikleri vardır, bu da onları yüksek frekanslarda kullanıma uygun hale getirir. PE ve APP genellikle kendi başlarına veya az miktarda yapışkanlaştırıcı (genellikle hidrokarbonlar) ve mumlarla (genellikle daha düşük maliyet, gelişmiş anti-blokaj ve değiştirilmiş açık süre ve yumuşatma sıcaklığı için parafinler veya mikrokristal mumlar) ile kullanılır. Polimerin moleküler ağırlığı genellikle daha düşüktür. Daha düşük moleküler ağırlıklar, daha iyi düşük sıcaklık performansı ve daha yüksek esneklik sağlar, daha yüksek moleküler ağırlıklar, sızdırmazlık mukavemetini, sıcak yapışmayı ve erime viskozitesini arttırır.
    • Polibüten-1 ve kopolimerleri yumuşak ve esnektir, serttir, kısmen kristallidir ve uzun açık sürelerle yavaş yavaş kristalleşir. Düşük yeniden kristalleşme sıcaklığı, bağ oluşumu sırasında stresin serbest kalmasına izin verir. Polar olmayan yüzeylere iyi yapışma, polar olanlara daha kötü yapışma. Kauçuk yüzeyler için iyidir. Basınca duyarlı olarak formüle edilebilir.
    • Amorf poliolefin (APO/ APAO ) polimerleri birçok solvent, yapıştırıcı, mum ve polimer ile uyumludur; birçok yapıştırıcı uygulamasında geniş kullanım alanı bulurlar. APO sıcak eriyikleri iyi yakıt ve asit direncine, orta düzeyde ısı direncine sahiptir, yapışkan, yumuşak ve esnektir, iyi yapışma ve kristal poliolefinlerden daha uzun açık kalma sürelerine sahiptir. APO'lar, karşılaştırılabilir EVA'lardan daha düşük erime viskozitesine, daha iyi yapışmaya, daha uzun açık sürelere ve yavaş ayar sürelerine sahip olma eğilimindedir. Bazı APO'lar tek başına kullanılabilir, ancak çoğu zaman yapışkanlaştırıcılar, mumlar ve plastikleştiricilerle (örneğin, mineral yağ , poli-büten yağı) birleştirilirler. APO'ların örnekleri arasında amorf (ataktik) propilen (APP), amorf propilen/etilen (APE), amorf propilen/büten (APB), amorf propilen/heksen (APH), amorf propilen/etilen/buten yer alır. APP, azalan kristalliğe göre APH'den daha sert olan APB'den daha sert olan APE'den daha serttir. APO'lar nispeten düşük kohezyon gösterir , dolaşık polimer zincirleri oldukça yüksek hareket serbestliğine sahiptir. Mekanik yük altında, gerilmenin çoğu, polimer zincirlerinin uzaması ve çözülmesiyle dağılır ve yalnızca küçük bir kısmı yapışkan-alt tabaka ara yüzüne ulaşır. Yapışkan başarısızlık bu nedenle APO'ların daha yaygın bir başarısızlık modudur.
  • Poliamidler ve polyesterler, yüksek performanslı
    • Zorlu ortamlar için yüksek performanslı poliamidler (PA); yüksek sıcaklık yapıştırıcıları; tipik olarak 200 °C'nin üzerinde uygulanır, ancak işleme sırasında bozunabilir ve kömürleşebilir. Erimiş halde, atmosferik oksijen tarafından bir şekilde bozulabilir. Yüksek uygulama sıcaklığı. Genellikle -40 ila 70 °C arasında yeterli yapışma gösteren yüksek servis sıcaklıkları aralığı; bazı bileşimler, yük taşımaları gerekmiyorsa 185 °C'ye kadar çalışmaya izin verir. Plastikleştiricilere karşı dirençlidir , bu nedenle polivinil klorürün yapıştırılması için uygundur ; sadece ikincil diaminlerden türetilen poliamidler tatmin edici bir bağ sağlar. Yağlara ve benzine dayanıklıdır. Metal, ahşap, vinil, ABS ve işlenmiş polietilen ve polipropilen gibi birçok alt tabakaya iyi yapışma. Bazı formülasyonlar, daha az alev alabilirlik gerektiren elektrik uygulamaları için UL onaylıdır. Düşük, orta ve yüksek moleküler ağırlıklı üç grup kullanılır; düşük MW'li olanlar düşük sıcaklıkta ergime özelliğine sahiptir ve uygulanması kolaydır, ancak yüksek MW'li olanlara göre daha düşük çekme mukavemetine, daha düşük gerilme-kayma mukavemetine ve daha düşük uzamaya sahiptir. Yüksek MW'li olanlar, gelişmiş ekstrüderler gerektirir ve yüksek performanslı yapısal yapıştırıcılar olarak kullanılır. Polimer zincirleri arasındaki hidrojen bağlarının varlığı, diğer polimerlerle karşılaştırıldığında, poliamidlere düşük molekül ağırlıklarında bile yüksek mukavemet verir. Hidrojen bağları ayrıca, neredeyse erime noktasına kadar yapışma kuvvetinin çoğunun tutulmasını sağlar; bununla birlikte, polyesterlere kıyasla malzemeyi nem geçirgenliğine daha duyarlı hale getirirler. Yumuşak ve yapışkan veya sert ve sert olarak formüle edilebilir. Niş uygulamalar, polyesterler ile birlikte toplam hot melt yapıştırıcı pazarı hacminin %10'undan daha azını almaktadır. Nemin emilmesi, erime sırasında su buharlaştığı ve yapışkan tabakada mekanik mukavemeti azaltan boşluklar bıraktığı için uygulama sırasında köpürmeye neden olabilir. Poliamid HMA'lar genellikle iki veya daha fazla farklı diamin içeren bir dimer asitten oluşur . Dimer asit genellikle toplam poliamid kütlesinin %60-80'ini oluşturur ve amorf polar olmayan karakter sağlar. Etilen diamin ve heksametilen diamin gibi lineer alifatik aminler sertlik ve mukavemet sağlar. Dimer amin gibi daha uzun zincirli aminler, malzeme hacmi başına hidrojen bağlarının miktarını azaltarak daha düşük sertlik sağlar. Polieter diaminler , düşük sıcaklıkta iyi bir esneklik sağlar. Piperazin ve benzeri diaminler de hidrojen bağlarının sayısını azaltır. Yalnızca piperazin ve benzeri ikincil aminlere dayalı poliamidler, polivinil klorür ile tatmin edici bir bağ oluşturur ; birincil aminler yapıştırıcı içinde daha güçlü hidrojen bağları oluşturur, ikincil aminler yalnızca proton alıcıları olarak hareket edebilir, poliamid içinde hidrojen bağları oluşturmaz ve bu nedenle vinil ile, muhtemelen klora bitişik hidrojen atomu ile daha zayıf bağlar oluşturmakta serbesttirler.
    • Sentetik lifler için kullanılanlara benzer polyesterler . Yüksek uygulama sıcaklığı. Diol ve dikarboksilik asitten sentezlenir . Diol zincirinin uzunluğunun, malzemenin özellikleri üzerinde büyük etkisi vardır; artan diol zincir uzunluğu ile erime noktası artar, kristalleşme hızı artar ve kristalleşme derecesi azalır. Hem diol hem de asit erime noktasını etkiler. Benzer poliamidlerle karşılaştırıldığında, hidrojen bağlarının olmaması nedeniyle polyesterler daha düşük mukavemete ve erime noktasına sahiptir, ancak yine de hassas olmalarına rağmen neme karşı çok daha dirençlidirler. Diğer parametrelerde ve bu faktörlerin rol oynamadığı uygulamalarda polyesterler ve poliamidler çok benzerdir. Polyesterler genellikle kumaşları yapıştırmak için kullanılır. Tek başlarına veya çok miktarda katkı maddesi ile karıştırılarak kullanılabilirler. Yüksek çekme mukavemeti ve yüksek sıcaklık dayanımının gerekli olduğu yerlerde kullanılırlar. Çoğu polyester sıcakta eriyen yapıştırıcı yüksek derecede kristalliğe sahiptir. Niş uygulamalar, toplam sıcak eriyik yapıştırıcı pazarı hacminin %10'undan daha azını alan poliamidler ile birlikte. Bununla birlikte, dağılabilirlik için sodyum sülfonat gruplarının eklenmesiyle modifiye edilen suda dağılabilen amorf polimerler, tekrar hamur haline getirilebilir yapıştırıcılar için geliştirilmiştir. Polyesterler genellikle yüksek oranda kristallidir, bu da yüksek hızlı bağlanma için avantajlı olan dar erime sıcaklığı aralığına yol açar.
  • poliüretanlar
    • Termoplastik poliüretan (TPU), polar grupların varlığı nedeniyle farklı yüzeylere iyi yapışma sağlar . Düşük cam geçiş sıcaklıkları düşük sıcaklıklarda esneklik sağlar. Geniş olası kristalleşme ve erime noktası aralıkları ile oldukça elastik ve yumuşaktırlar. Poliüretanlar, esnek, yumuşak segmentlere sahip uzun lineer zincirlerden ( diizosiyanat -bağlı düşük erime noktalı polyester veya polieter zincirler) ve sert segmentlerle (diizosiyanatın küçük moleküllü bir glikol zincir uzatıcı ile reaksiyona girmesinden kaynaklanan diüretan köprüleri) dönüşümlü olarak oluşur . Sert bölümler, diğer moleküllerin sert bölümleriyle hidrojen bağları oluşturur. Yumuşak ve sert segmentlerin daha yüksek oranı, daha iyi esneklik, uzama ve düşük sıcaklık performansı sağlar, ancak aynı zamanda daha düşük sertlik, modül ve aşınma direnci sağlar. Yapıştırıcı, basınca duyarlı bir yapıştırıcı gibi davranan yumuşak bir kauçuk gibi davrandığında, yapıştırma sıcaklığı diğer HMA'ların çoğundan daha düşüktür, sadece yaklaşık 50-70 °C'dir. Bu amorf durumda yüzey ıslanması iyidir ve soğutulduğunda polimer kristalleşir ve yüksek kohezyonlu güçlü esnek bir bağ oluşturur. Uygun bir diizosiyanat ve poliol kombinasyonunun seçimi , poliüretan özelliklerinin uyarlanmasını sağlar; tek başlarına veya bir plastikleştirici ile karıştırılarak kullanılabilirler. Poliüretanlar, en yaygın plastikleştiriciler ve birçok reçine ile uyumludur.
    • Yüksek sıcaklıklar ve yüksek esneklik için poliüretanlar (PUR) veya reaktif üretanlar. 1990'ların başında tanıtılan yeni tip sıcakta eriyen ısıyla sertleşen yapıştırıcılar. Katılaşma hızlı olabilir veya birkaç dakika içinde uzayabilir; atmosferik veya substrat nemi ile ikincil kürleme daha sonra polimerde çapraz bağlar oluşturarak birkaç saat devam eder . Solventlere ve kimyasallara karşı mükemmel direnç. Düşük uygulama sıcaklığı, ısıya duyarlı yüzeyler için uygundur. Genel olarak -30 °C ile +150 °C arası servis sıcaklıklarında, kürlendikten sonra ısıya dayanıklıdır. Mürekkep çözücüye dayanıklı. Genellikle ciltleme , otomotiv, havacılık, filtre ve plastik torba uygulamalarında kullanılır. Renk bozulmasına ve mekanik özelliklerin bozulmasına neden olan UV bozulmasına duyarlıdır, UV stabilizatörleri ve antioksidanlar ile karıştırılmasını gerektirir. Genellikle poliollerden ve metilen difenil diizosiyanattan (MDI) veya az miktarda serbest izosiyanat gruplarıyla diğer diizosiyanattan yapılmış ön polimerlere dayanır ; bu gruplar neme maruz kaldıklarında reaksiyona girer ve çapraz bağlanır. Kürlenmemiş katılaşmış "yeşil" mukavemet , reaktif olmayan HMA'lardan düşük olma eğilimindedir, kürleme ile mekanik mukavemet gelişir. Ön polimerin diğer polimerlerle karıştırılmasıyla yeşil dayanıklılık geliştirilebilir.
      Sıcakta eriyen yapıştırıcılar on yıllardır piyasada olmasına rağmen, PUR gelişimindeki ilerlemeler onu 1950'lerden başlayarak ciltleme, ahşap işleme ve paketleme gibi uygulamalar için popüler hale getirdi. Son derece esnek olduğu ve geniş bir termal ayar aralığına sahip olduğu için PUR, zorlu alt tabakaların yapıştırılması için mükemmeldir.
  • Stiren kopolimer yapıştırıcılar ve kauçuk bazlı yapıştırıcılar olarak da adlandırılan stiren blok kopolimerleri (SBC), düşük sıcaklıkta iyi esneklik, yüksek uzama ve yüksek ısı direncine sahiptir. Bileşimin katılaştığında bile yapışkanlığını koruduğu basınca duyarlı yapışkan uygulamalarında sıklıkla kullanılır ; ancak basınca duyarlı olmayan formülasyonlar da kullanılır. Yüksek ısı direnci, iyi düşük sıcaklık esnekliği. Polyesterlerden daha düşük mukavemet. Genellikle iki sert plastik uç blok arasında elastik bir kauçuk segment ile ABA yapısına sahiptirler. Bağımsız olarak yüksek mukavemetli film oluşturucular, katkı maddesi olarak kohezyonu ve viskoziteyi arttırır. Suya dayanıklı, bazı organik çözücülerde çözünür; çapraz bağlama solvent direncini artırır. Uç bloklarla ilişkili reçineler (kumarone-inden, a-metil stiren, vinil toluen, aromatik hidrokarbonlar, vb.) yapışmayı iyileştirir ve viskoziteyi değiştirir. Orta bloklarla ilişkili reçineler ( alifatik olefinler , reçine esterleri, politerpenler , terpen fenolikleri ) yapışmayı, işlemeyi ve basınca duyarlı özellikleri iyileştirir. Plastikleştiricilerin eklenmesi maliyeti düşürür, basınca duyarlı yapışkanlığı iyileştirir, eriyik viskozitesini düşürür, sertliği azaltır ve düşük sıcaklık esnekliğini geliştirir. ABA yapısı, çapraz bağlar olarak hareket eden merkezi elastik parçalar ile uç blokları birbirine bağlayarak polimerin faz ayrılmasını destekler; SBC'ler ek çapraz bağlama gerektirmez.
    • Stiren- bütadien -stiren (SBS), yüksek mukavemetli, PSA uygulamalarda kullanılır.
    • Stiren- izopren , düşük viskoziteli, yüksek yapışkanlık PSA uygulamalarında kullanılan stiren (SIS).
    • Düşük kendinden yapışkanlı dokuma olmayan uygulamalarda kullanılan stiren-etilen/ bütilen -stiren (SEBS).
    • Stiren-etilen/propilen (SEP)
  • Polikaprolakton ile soya proteini kullanılarak hindistan cevizi yağı plastikleştirici olarak, bir biyolojik olarak parçalanabilen , sıcak eritmeli yapışkan incelenmiştir Kore Üniversitesi .
  • polikarbonatlar
  • Floropolimerler , yapışkanlaştırıcılar ve polar gruplara sahip etilen kopolimeri
  • Silikon kauçuklar , katılaştıktan sonra çapraz bağlanmaya uğrar, dayanıklı esnek UV ve hava koşullarına dayanıklı silikon dolgu macunu oluşturur.
  • Termoplastik elastomerler
  • Polipirol (PPY), EMI ekranlama için kullanılan, kendinden iletken sıcakta eriyen yapıştırıcılar (ICHMA'lar) için iletken bir polimer . Ağırlıkça % 0.1-0.5 PPY ile birleştirilen EVA , yakın kızılötesinde güçlü bir şekilde emilir ve yakın kızılötesi aktif yapıştırıcılar olarak kullanıma izin verir.  
  • çeşitli diğer kopolimerler

Her zamanki katkı maddeleri şunları içerir:

Kaçak yapıştırıcılar ve basınca duyarlı yapıştırıcılar , sıcakta eriyen formda mevcuttur. Yapışkanlık benzeri bir kıvama sahip olan PSA, oda sıcaklığında basınç uygulanarak yapıştırılır.

Doymamış bağlar içeren katkı maddeleri ve polimerler , otooksidasyona oldukça yatkındır . Örnekler reçine bazlı katkı maddelerini içerir. Bu yaşlanma mekanizmasını baskılamak için antioksidanlar kullanılabilir.

Ferromanyetik parçacıkların, higroskopik su tutucu malzemelerin veya diğer malzemelerin eklenmesi, mikrodalga ısıtma ile etkinleştirilebilen sıcakta eriyen bir yapışkan verebilir .

Elektriksel olarak iletken parçacıkların eklenmesi, iletken sıcakta eriyen formülasyonlar verebilir.

Uygulamalar

Sıcakta eriyen yapıştırıcılar çok yönlü oldukları kadar çoktur. Genel olarak, sıcak eriyikler ekstrüzyon, haddeleme veya püskürtme yoluyla uygulanır ve yüksek eriyik viskozitesi onları gözenekli ve geçirgen alt tabakalar için ideal kılar. HMA, kauçuklar, seramikler, metaller, plastikler, cam ve ahşap dahil olmak üzere bir dizi farklı alt tabakayı yapıştırabilir.

Bugün, HMA (sıcakta eriyen yapıştırıcılar), çeşitli endüstrilerde çok çeşitli uygulamalarda kullanıma izin veren çeşitli farklı tiplerde mevcuttur. Uzaktan kumandalı köpük maket uçakların montajı veya tamiri gibi hobi veya zanaat projelerinde kullanılmak üzere, yapıştırıcı uygulamasında yapay çiçek aranjmanları, hot-melt stickler ve hot-melt tutkal tabancaları kullanılmaktadır. Endüstriyel işlemlerde kullanım için, yapıştırıcı daha büyük çubuklarda ve daha yüksek erime oranlarına sahip tutkal tabancalarında sağlanır. Sıcak eriyik çubukların yanı sıra, HMA, toplu eriyik işlemciler için granüler veya güçlü sıcak eriyik blokları gibi diğer formatlarda teslim edilebilir. HMA'nın daha büyük uygulamaları, yapıştırıcı sağlamak için geleneksel olarak pnömatik sistemleri kullanır.

HMA'nın kullanıldığı sektör örnekleri şunları içerir:

  • Ambalaj sektöründe oluklu mukavva ve mukavva kartonların kapaklarının kapatılması .
  • Ciltçilik endüstrisinde sırt yapıştırma
  • Ağaç işleme endüstrisinde profil kaplama, ürün montajı ve laminasyon uygulamaları
  • Tek kullanımlık çocuk bezleri, dokunmamış malzemeyi hem arka tabakaya hem de lastiklere bağlayan HMA kullanılarak yapılır.
  • Birçok elektronik cihaz üreticisi, parçaları ve kabloları sabitlemek veya cihazın bileşenlerini sabitlemek, yalıtmak ve korumak için bir HMA kullanabilir.

Biçim

Sıcakta eriyen yapıştırıcılar genellikle amaçlanan tutkal tabancasına uygun çubuklar veya kartuşlar halinde satılmaktadır. Dökme peletler de kullanılır: bunlar sonraki uygulama için boşaltılır veya yapışkan bir hazneye taşınır. Yüksek hacimli uygulamalar için büyük açık başlı tamburlar da kullanılır. Sıcak eriyik tambur pompaları, ısıtılmış hortumlardan pompalamak için yapıştırıcıyı eriten ısıtılmış bir levhaya sahiptir.

Referanslar